热工自动化技术在火力发电中的应用论文_吴雨浓

热工自动化技术在火力发电中的应用论文_吴雨浓

(国电科学技术研究院 江苏省南京市 210023)

摘要:在科学技术快速发展的新形势下,我国火电发电企业自上世纪八十年代即开始应用热工自动化技术,在科学技术的快速发展的支持下,热工自动化技术在火力发电中的应用越来越完善,各种新理论、新材料及新工艺的应用,使当前火力发电中传感器和变送器技术不断更新,控制系统和控制装置也取得了较快的发展,热工自动化技术在火力发电的热工测量、自动化控制系统及DCS中应用越来越普遍,有效地提高了火力发电机组的自动化和智能化水平,为火力发电机组运行的安全性和稳定性地提升奠定了良好的基础。

关键词:热工自动化技术;火力发电;应用

1导言

热工自动化技术自上世纪八十年代至今就一直在火电发电企业得到了一定的应用,近几年科学技术迅速发展的形式下热工自动化在火力发展中的应用也逐渐完善。随着新理论、新材料和新工艺在热工自动化中的应用,火力发电中的传感器和变送器也得到不断的更新,控制系统和控制装置也在这样的环境中取得了迅猛的发展,当然热工自动化技术在火力发电的热工测量及自动化控制系统中应用也逐渐普遍起来,火力发电机组的自动化和智能化水平也得到了一定的提高,为以后火力发电机组运行的安全性和稳定性地提升奠定了良好的基础。

2火力发电厂热工自动化的含义

2.1火力发电厂热工自动化的含义

火力发电厂热工自动化的含义主要是指火力发电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。在发展过程中对操作系统进行自动化控制,使得发电设备的安全有所保障,可以避免重大事故的发生,同时减少人力资源,提高运行的工作效率。

2.2热工自动化发展的过程

热工自动化应用研究始于18世纪60年代。锅炉给水调节装置于1766年由波尔佐诺夫研制成功,并且在1784年瓦特制作成功蒸汽机离心摆调速技术。我国的独立发展和创新是从1950年开始,但受到技术落后、设备简陋等原因的影响,许多操作只能由简陋的机器完成,大部分要依靠人工,操作程序的自动化水平很低。直到20世纪70年代,我国首次引用集中控制的方式,将我国自主研发的用于生产的仪表广泛应用于不同机组中,虽然自动化水平发展依然不如西方,但已取得较大幅度的进步。随着自动化水平发展到20世纪70年代左右,DCS系统首次在国外研发出来并投入生产。我国也在20世纪80年代开始借鉴这种技术并将其应用于火力发电厂。目前,DCS技术已成为我国火力发电厂自动化控制的主要组成部分。

3火力发电厂热工自动化技术的现状

我国火力发电厂的电工自动化系统随着经济技术的发展已经取得飞跃式的进步。DCS控制系统(分布式控制系统)是其最核心的技术,目前已被我国大多数发电企业应用于生产过程中。DCS控制系统(分布式控制系统)主要是通过分散处理数据和信息以至于达到自动化处理的控制系统,这种控制技术被我国大多数发电企业所认可,所以大部分300MW以上的电机组均采用这种控制技术,以此实现信息的全自动处理。并且随着计算机技术水平的提高,DCS技术也获得了非常大的发展空间。在现如今的绝大部分PLC(可编程逻辑控制器)中都含有通信插口。利用此通讯接口可以将全部管理系统中输入DCS系统运行的历史信息和现时信息进行再次分析和资源共享。此项技术推动着DCS技术的发展,并且为电厂的发电技术自动化提供了坚实的后盾。

4深化热工自动化技术的相关举措

近年来一些火力发电厂对热工自动化技术进行了全新的改进,不过按照实际情况我们发现,热工自动化技术在火力发电的应用环节还有较大的提升空间。

我们在热工自动化技术的应用环节,应提前预设可行的应用方案,这样可以深化火力发电厂的可持续发展战略。热工自动化技术已慢慢去提了以往的常规技术,现如今已然成为了火力发电厂运行的核心技术,若想从根本深化热工自动化技术,那么我们要先预设一套有效的应用方案。我们要将热工自动化技术作为侧重点,在技术举措环节加强可持续发展的基本理念,不仅要彰显热工自动化技术的可延伸性,同时还要发挥自动化控制的优势。

热工自动化技术的相关设施和火力发电厂的技术改进存在一定的联系。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若热工自动化设施无法满足技术需要,那么就会影响热工自动化技术的实质应用收益。所以,我们要整合技术设施的应用,技术设施完成检验,再投入运行,这样可以避免技术设施在火力发电厂制衡性不足的问题。

5热工自动化技术在火力发电中的应用

5.1 DCS

热工自动化技术的主要代表是DCS,这种技术在火力发电厂的运行中具有成熟的运行经验。我们对DCS进行控制时,我们主要通过计算机的局域网络对发电机组行有效的控制,这样可以将控制系统形成一种网络化的的方式。中央处理器较多是DCS系统的主要特点,因此DCS系统才能为火力发电提供许多服务,而以对火力发电厂中所产生的各种问题进行处理,一个处理器产生问题不会对整个系统的运行造成影响。我们不需要进行设备的过多投入,因为DCS系统可以对热工自动化的水平进行提升,对其经济效益进行保证。

5.2自动控制

火力发电厂的调节系统中我们运用热工自动化技进行其自动的控制,可以实现对其进行温度与燃烧的调节,这样可以对火力发电厂的自动化控制进行促进,我们以某发电厂为例,火力发电厂通过使用热工自动化技术,将其内的自动控制应用到了内部的三个系统当中:汽包水位系统:对火力发电厂的电量负荷状态进行调节,实现单冲、三冲量的调节,可以对其汽包水位进行系统提供自动化的调节方式,这样可以保证在火力发电厂中实现热工自动化以后所进行的控制优势上的体现。燃烧系统:对于火力发电厂中的炉膛内的压力进行送风量的控制,对于送风量远论是增加或是对其负荷进行增减,都可以以一种自动化的方式进行,对于热工自动化的具体技术要求进行遵循。主汽压力系统:在火力发电厂的主汽压力系统中的水温调节方面可以实现自动的控制与温度上的调节,由于热工自动化技术对于模糊控制方法进行了引进,使其在主汽压力系统中提高也对主汽的调节的能力。

5.3热工测量

火力发电厂运行过程中,对于温度、压力、流量和液位等的测量工作都离不开热工测量技术。通常情况下会采用热工测量控制系统的温度测量传感器来对温度进行测量。在热工测量控制系统中,在125MW以下的机组中所采用的温度变送器多以DDZ-2型的温度变送器为主,在DDZ-2型温度变送器中往往配备的仪表多为小条形指示仪表和长图型记录仪表,但对于300MW以上的机组在温度测量时,多是由热电偶热电阻信号直接进入到了电子室。而以应变原理的膜片及弹簧管组成的传感器多用于压力测量方面,同时在压力测量中采用的变送器,采用的也是位移检测原理或是电阻电容检测原量,多以二次仪表数量较多。在对流量测量时,一般都是以标准节流件并依据差压原理来进行测量,对于大机组流量的测量,多以汽机调节组压力通用公式进行计算,采用的仪表也以数字智能化二次仪表为主。利用称重式传感器或是电容式传感器来进行液位测量,变送器也多以4~20MA为主。

6结束语

综上所述,目前很多火力发电厂对热工自动化技术进行了全新的改进,不过按照实际情况我们发现,热工自动化技术在火力发电的应用环节还有较大的提升空间。在热工自动化技术的应用环节,应提前预设可行的应用方案,这样可以深化火力发电厂的可持续发展战略。热工自动化技术已慢慢去提了以往的常规技术,现如今已然成为了火力发电厂运行的核心技术,若想从根本深化热工自动化技术,那么我们要先预设一套有效的应用方案。我们要将热工自动化技术作为侧重点,在技术举措环节加强可持续发展的基本理念,不仅要彰显热工自动化技术的可延伸性,同时还要发挥自动化控制的优势。热工自动化技术的相关设施和火力发电厂的技术改进存在一定的联系。若热工自动化设施无法满足技术需要,那么就会影响热工自动化技术的实质应用收益。所以,我们要整合技术设施的应用,技术设施完成检验,再投入运行,这样可以避免技术设施在火力发电厂制衡性不足的问题。

参考文献:

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[5]侯宇伟.浅谈我国火电厂热工自动化技术节能改造建议[J].资源节约与环保,2016,05:1.

论文作者:吴雨浓

论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/8

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